探索煤焦化过程有害微量元素的迁移规律研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文煤焦化过程有害微量元素的迁移规律研究姓名：马晶晶申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：何选明20080505武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要中国是一个煤炭生产和消费大国，以煤炭为主的能源消费格局在今后相当长的一段时间不会改变。煤中含有多种有害微量元素，在煤利用过程中，它们随着煤的转化呈各种物态转入产品或排入环境，对工业设备、人体健康和生态系统均造成很大危害。近年来，出于对环境保护的关注，煤中微量元素的分布及其在煤炭开发、利用过程中的迁移行为引起了国内外广大研究者的重视。焦化是一种重要的煤转化方法，在焦化过程中，随着煤向气态、液态和固态产物的转变，

2、煤中的微量元素也发生了再分配，对焦化生产过程和焦化产品利用中的环境保护产生了不可忽视的影响。论文选择危害性较大、污染程度较高、国内外比较受关注的有害微量元素砷(As)、铅(Pb)、汞(Hg)和铬(cr)为实验对象，在实验室煤焦化模拟试验的基础上，通过对某焦化厂所使用的煤样及生产出的焦炭、焦油和氨水中各元素的含量分析，研究了炼焦原料煤及其焦化产物中的As、Pb、Hg和Cr的分布，并进行质量平衡计算，获得了炼焦过程中这四种有害微量元素在固相(焦炭)、液相(焦油和氨水)以及气相产物中的分配及迁移规律。实验结果表明，在焦化过程中33％的砷，65％的铅，27％的汞和72％的铬残留于焦炭

3、；2％的As，4％的Pb，6％的Hg和4％的Cr迁移至焦油；12％的As，7％的Pb，7％的Hg和4％的Cr转化到氨水中；53％的As，24％的Pb，60％的Hg和20％的Cr通过一系列的物理化学变化而进入煤气。关键词：煤；有害微量元素；焦化；迁移规律第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractChinaisalargecountryofcoalproductionandconsumption．Coalplaystheleadingroleintheprimaryenergyconsumption，whichwillnotbechangedinalongtime．Coal

4、containsalotoftraceelements，whicharepotentiallyhazardouspollutants．Partsoftraceelementsarevaporizatedduringcoalconversionthenescapefromaircontrolpollutiondevices．Oncetraceelemententeringatmosphere，whichbringssevereenvironmentalproblemsandhumanharmfulness．Inrecentyears，moreatentionhasbeenpai

5、dtothepartitionandcomrolofhazardoustraceelementsduringcoalminingandutilization．Coal—cokingisoneofthemostimportantmethodsofcoalutilization．Hazardoustraceelementsalongwiththecokingproductswillberedistributionduringthecokingprocess，whichengenderinganoticeableaffectiononenvironmentalprotection。

6、Thisdissertationmainlyfocusedonthetransformationofhazardoustraceelements(As，Pb，HgandcOduringthecoal—coking．ThecontentanddistributionofAs，Pb，HgandCrinthecoal-cokingproducts(producedcoke，tarandammoniaaswellasgas)werestudiedinalaboratoryscalecokingOVen．Theexperimentalresultshowedthat33％ofAs，65

7、％ofPb，27％ofHgand72％ofCrwereremainedinthecokeduringthecoal—eokingprocess，andthefractionofAs，Pb，HgandCrinthetarwere2％，4％，6％and4％respectively；Atthesametime，12％As，7％Pb，7％Hgand4％Crweretransformedintoammonia；53％As，24％Pb，60％Hgand20％Craredivertedtothecoalgas．Key